Различные схемы 25 кВ

1. Различные схемы 25 кВ

1.
3.
СТЭ с экранирующим и усиливающим
проводами
2. СТЭ 2*25 кВ
СТЭ с симметрирующими трансформаторами

2. СТЭ 25 кВ с ЭУП

3. Подключение УП и ЭП к контактной сети

Усиливающий провод (УП) в ряде точек соединяется с КП и
НТ поперечными соединителями (ПС), а экранирующий
провод (ЭП)—с цепями отсоса тяговых подстанций и рельсами при помощи заземляющих спусков (ЗС)
Заземление ЭП на рельсы выполняют путем его
подключения к нулевым точкам путевых дроссельтрансформаторов, расположенных на изолированных
рельсовых стыках.
• Магнитное поле, создаваемое током экранирующего
провода, частично компенсирует магнитное поле токов
контактного провода, несущего троса и усиливающего
провода, что ведет к снижению напряженности
результирующего внешнего магнитного поля тяговой
сети и уменьшению индуктивного сопротивления сети.

4. Расположение проводов контактной сети по длине фидерной зоны

5. Достоинства схемы ЭУП

1. Использование экранирующего провода позволяет
значительно уменьшить полное сопротивление
тяговой сети (в 1,65-1,7 раза) и соответственно потери
напряжения в ней.
2. В результате расстояния между тяговыми
подстанциями могут быть увеличены до 70-80 км
3. Уменьшение сопротивления тяговой сети приводит
также к возрастанию токов короткого замыкания в ней
и улучшению условий отстройки от максимальных
рабочих токов питающих линий тяговых подстанций.
4. В 1,5-1,8 раза уменьшаются опасные напряжения,
наводимые на смежных линиях связи

6. Применение системы 50 кВ в России

Основные капитальные затраты:
1. необходимо усиливать изоляцию проводов
контактной сети,
2. устанавливать новое силовое и
коммутационное оборудование на тяговых
подстанциях и в тяговой сети,
3. менять весь электроподвижной состав,
4. увеличивать габариты приближения
строений и сооружений.

7. Система 2х25 кВ

• В России отдельные участки,
электрифицированные по системе 2x25 кВ,
имеются на Московской и Горьковской
железных дорогах и Байкало-Амурской
магистрали.
• Система тягового электроснабжения 2x25 кВ —
трехпроводная, включает в себя контактную
сеть, рельсы и дополнительный (питающий)
провод, который подвешивается на опорах
контактной сети

8. Схема питания 2*25 кВ.

9. Трансформаторы на подстанциях

• На тяговых подстанциях устанавливаются специальные
трансформаторы, имеющие расщепленную вторичную
обмотку, каждая половина которой имеет номинальное
напряжение 27,5 кВ. Средняя точка вторичной обмотки
присоединяется к рельсам, а два оставшихся свободных
вывода по одному присоединяются к дополнительному
проводу и контактной сети
• Таким образом, номинальное напряжение на зажимах
вторичной обмотки 55 к В, расчетное напряжение
между контактной сетью и дополнительным проводом
на межподстанционной зоне 50 кВ, а между контактной
сетью и рельсом и дополнительным проводом и
рельсом 25 кВ.

10. Схема питания СТЭ 2х25 кВ

• AT1 и АТ2 представляют собой своеобразные тяговые
подстанции, получающие питание напряжением 50 кВ
от основной тяговой подстанции.
• ЭПС, потребляющий ток /э, находится в средней точке
между AT1 и АТ2, то его ток будет делиться пополам
между вторичными обмотками автотрансформаторов.
• Цепи протекания этих токов, равных Iэ/2, выделены
мелким пунктиром. Ток первичной обмотки AT1 напряжением 50 кВ будет в 2 раза меньше, чем ток вторичной
обмотки, имеющей напряжение 25 кВ.
• Сплошной линией выделен контур, по которому
протекает ток, равный Iэ/4. Точно такой же ток будет
протекать по первичной обмотке АТ2. Контур его
протекания выделен пунктирной линией

11. Достоинства СТЭ 2х25 кВ

1. меньше ток в контактной сети и полное сопротивление
тяговой сети из-за снижения его индуктивной
составляющей вследствие примерно одинаковых
токов в контактной сети и дополнительном проводе,
направленных встречно.
2. Расстояния между тяговыми подстанциями возрастают
до 80-100 км
3. возможность
независимого
регулирования
напряжения по плечам питания тяговой подстанции;
4. Опасные напряжения, наводимые на линии связи,
уменьшаются в 11 раз, а мешающее влияние — 6,5
раза

12. Недостатки СТЭ 2х25 кВ

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Подвеска специального дополнительного (питающего) провода
практически того же сечения, что и контактная подвеска, с изоляцией на 25 кВ;
установка достаточно большого числа линейных АТ
увеличение количества трансформаторов на тяговых подстанциях
до трех, один из которых является постоянно резервным
некоторые затруднения с питанием не тяговых потребителей, для их
питания, как правило, устанавливаются дополнительно трехфазные
трансформаторы;
дополнительные потери электроэнергии в линейных автотрансформаторах, постоянно подключенных к контактной подвеске,
дополнительном проводу и рельсам.
некоторые затруднения при защите контактной сети и автотрансформаторов от токов короткого замыкания:
уменьшение количества тяговых подстанций на участке может привести к некоторому увеличению не симметрии токов в ЛЭП.

13. Автотрансформатор (АТ)

• На
межподстанционной
зоне
появляется
дополнительный
элемент
в
виде
автотрансформатора
(AT)
с
коэффициентом
трансформации, равным 2.
• Его
первичная
обмотка
подключается
к
дополнительному проводу и к контактной сети. На
нее подается напряжение 50 кВ.
• Вторичная обмотка AT напряжением 25 к В
присоединяется к контактной сети и рельсам .
• На межподстанционной зоне автотрансформаторы
устанавливаются на расстоянии 7-25 км друг от
друга.